XK5040數(shù)控立式銑床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)及進(jìn)給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

摘 要 數(shù)控機(jī)床即數(shù)字程序控制機(jī)床，是一種自動(dòng)化機(jī)床 ，數(shù)控技術(shù)是數(shù)控機(jī)床研究的核心，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化的基礎(chǔ)。 隨著制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床借助現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、工序集約化和新的功能部件使機(jī)床的加工范圍、動(dòng)態(tài)性能、加工精度和可靠性有了極大的提高 。 本文主要對(duì) 控立式銑床及控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先分析立式銑床的加工特點(diǎn)和加工要求確定其主參數(shù)，包括運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；根據(jù)主參數(shù)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。主要進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及 滾珠絲杠和步進(jìn)電機(jī)的選型和校核；對(duì)于控制系統(tǒng)由于這里主要針對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床的設(shè)計(jì)，這里采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用高性能價(jià)格比的 列單片擴(kuò)展系統(tǒng)，主要進(jìn)行中央處理單元的選擇、存儲(chǔ)器擴(kuò)展和接口電路設(shè)計(jì)。 由于本文采用 8031 單片機(jī)控制系統(tǒng)，因此，設(shè)計(jì)出的立式銑床性能價(jià)格比高，滿足經(jīng)濟(jì)性要求?？蓪?shí)用于加工精度較高的場(chǎng)合 。 關(guān)鍵詞 數(shù)控技術(shù)，立式銑床， 設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 he is is of is is of on to on to on at to on ,031 is to 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 目 錄 摘 要 . 0 1 總體設(shè)計(jì) . 4 床簡(jiǎn)介 . 4 數(shù)控銑床的總體布局、主要技術(shù)參數(shù)及總傳動(dòng)系統(tǒng)圖 . 4 數(shù)控銑床的總體布局 . 4 數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù) . 5 總傳動(dòng)系統(tǒng)圖 . 7 2 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 8 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 8 數(shù)的擬定 . 8 動(dòng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 . 8 速圖擬定 . 10 輪齒數(shù)的確定及傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制 . 12 傳動(dòng)件的估算與驗(yàn)算 . 15 動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算 . 15 齒輪模數(shù)的估算 . 18 展開圖設(shè)計(jì) . 23 結(jié)構(gòu)實(shí)際的內(nèi)容及技術(shù)要求 . 23 齒輪塊的設(shè)計(jì) . 24 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) . 26 主軸組件設(shè)計(jì) . 29 制動(dòng)器設(shè)計(jì) . 34 按扭矩選擇 . 34 截面圖設(shè)計(jì) . 35 軸的空間布置 . 36 操縱機(jī)構(gòu) . 36 潤(rùn)滑 . 36 箱體設(shè)計(jì)的確有關(guān)問題 . 37 進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 39 總體方案設(shè)計(jì) . 39 對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的基本 要求 . 39 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 . 39 總體方案 . 39 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì) . 40 確定脈沖當(dāng)量，計(jì)算切削力 . 40 滾珠絲桿螺母副的計(jì)算和造型 . 42 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 . 50 步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算和選型 . 51 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 61 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 65 制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 . 65 類型 . 65 儲(chǔ)器擴(kuò)展電路設(shè)計(jì) . 66 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 . 66 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 . 67 I/O 接口電路及輔助電路設(shè)計(jì) . 67 I/O 接口電路設(shè)計(jì) . 67 步進(jìn)電機(jī)接口及驅(qū)動(dòng)電路 . 68 其他輔助電路 . 69 參考文獻(xiàn) . 72 致謝 . 74 附 錄 （英文翻譯及實(shí)習(xí)報(bào)告） .未定義書簽。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 1 總體設(shè)計(jì) 床簡(jiǎn)介 銑床是一種用途廣泛的機(jī)床。它可以加工平面 (水平面、垂直面等 )、溝槽（鍵槽、 T 型槽、燕尾槽等）、 多齒零件上齒槽（齒輪、鏈輪、棘輪、花鍵軸等）、螺旋形表面（螺紋和螺旋槽）及各種曲面。此外，它還可以用于加工回轉(zhuǎn)體表面及內(nèi)孔，以及進(jìn)行切斷工作等。 由于銑床使用旋轉(zhuǎn)的多齒刀具加工工件，同時(shí)有數(shù)個(gè)刀齒參加切削，所以生產(chǎn)效率高，但是，由于銑刀每個(gè)刀齒的切削過程是斷續(xù)的，且每一個(gè)的切削厚度又是變化的，這就使切削力相應(yīng)地發(fā)生變化，容易引起機(jī)床振動(dòng)，因此，銑床在結(jié)構(gòu)上要求有較高的剛度和抗振性。 銑床的類型很多，主要類型有：臥式升降臺(tái)銑床、立式升降臺(tái)銑床、龍門銑床、工具銑床和各種專門化銑床等。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控銑 床得到了越來越廣泛的應(yīng)用，它一般分為立式和臥式兩種，一般數(shù)控銑床是指規(guī)格較小的升降臺(tái)數(shù)控銑床，其工作臺(tái)寬度多在400下，規(guī)格較大的數(shù)控銑床，例如工作臺(tái)寬度在 500上的，其功能已向加工中心靠近，進(jìn)而演變成柔性制造單元。數(shù)控銑床多為三坐標(biāo)、兩軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)床，也稱兩軸半控制，即 X、 Y、 Z 三個(gè)坐標(biāo)軸中，任意兩個(gè)都可以聯(lián)動(dòng)。一般情況下，在數(shù)控銑床上只能用來加工平面曲線的輪廓。對(duì)于有特殊要求的數(shù)控銑床，還可以加進(jìn)一個(gè)回轉(zhuǎn)的 A 坐標(biāo)或 C 坐標(biāo)，即增加一個(gè)數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，這是機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)為四坐 標(biāo)的數(shù) 控系統(tǒng)，它可用來加工旋轉(zhuǎn)槽、葉片等立體曲面零件。 我們本次設(shè)計(jì)過程中要接觸到的為 控立式銑床。它的工作臺(tái)寬度為 400 數(shù)控銑床的總體布局、主要技術(shù)參數(shù)及總傳動(dòng)系統(tǒng)圖 數(shù)控銑床的總體布局 圖 示為 數(shù)控銑床的布局圖，床身 6 固定在底座 1 上，用于安裝與支承機(jī)床各部件。操縱臺(tái) 10 上有 示器、機(jī)床操作按鈕和各種開關(guān)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 及指示燈?？v向工作臺(tái) 16、橫向溜板 12 安裝在升降臺(tái) 15 上，通過縱向進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī) 13、橫向進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī) 14 和垂直 升降進(jìn)給服電動(dòng)機(jī) 4 的驅(qū)動(dòng)，完成X、 Y、 Z 坐標(biāo)進(jìn)給。強(qiáng)電柜 2 中裝有機(jī)床電器部分的接觸器、繼電器等。變壓器器箱 3 安裝在床身立柱的后面。數(shù)控柜 7 內(nèi)裝有機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。保護(hù)開關(guān) 8、11 可控制縱向行程硬限位；擋鐵 9 為縱向參考點(diǎn)設(shè)定擋鐵。主軸變速手柄和按鈕板 5 用于手動(dòng)控制主軸的正、反轉(zhuǎn)、停止及切削液開停等。 圖 床外觀圖 數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù) 機(jī)床 設(shè)計(jì)的初使，首先需確定 有關(guān)參數(shù)，它們是傳動(dòng)設(shè)計(jì)和就億個(gè)度微 設(shè)計(jì)的依據(jù)，影響到產(chǎn)品是否能滿足所需要的功能要求，因此，參數(shù) 擬定是機(jī)床設(shè)計(jì)中的重要問題。 機(jī)床參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù)。主參數(shù)是最重要的，它直接反映機(jī)床的加工買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 能力、特性、決定和影響其他基本參數(shù)的數(shù)值。如銑床的工作臺(tái)寬度等。基本參數(shù)是一些與加工工件尺寸、機(jī)床結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性有關(guān)的參數(shù)?？蓺w納為：尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。 數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù) 如下： 工作臺(tái)： 工作臺(tái)尺寸（長(zhǎng)寬） 1600 400作臺(tái)最大縱向行程 900作臺(tái)最大橫向行程 375作臺(tái)最大垂直行程 400作臺(tái) T 型槽數(shù) 3 工作臺(tái) T 型槽寬 18作臺(tái) T 型間距 100軸： 主軸錐度 50#（ 7： 24） 主軸孔徑 27桿直徑 32 50軸前軸承直徑 90軸軸向移動(dòng) 距離 70件間主要尺寸： 立銑頭最大回轉(zhuǎn)角度 45 主軸端面到工作臺(tái)面的距離 50 400軸中心線至床身垂直導(dǎo)軌距離 430作臺(tái)側(cè)面至床身垂直導(dǎo)軌距離 30 405動(dòng)性能： 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 18 主軸轉(zhuǎn)速范圍 30 1500r/力外形： 主電機(jī)功率 電機(jī)轉(zhuǎn)速 1450r/作臺(tái)進(jìn)給量： 縱向 10 1500mm/向 10 1500mm/直 10 600mm/位精度 準(zhǔn) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 X 復(fù)定位精度 準(zhǔn) 作臺(tái)最大承載 200床外形尺寸（長(zhǎng)寬高） 249521002170床重量 約 2700 總傳動(dòng)系統(tǒng)圖 式銑床的總的傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 示。 圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 2 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)的擬定 選定公 比 ，確定各級(jí)傳送機(jī)床常用的公比 為 慮適當(dāng)減少相對(duì) 速度損失，這里取公比為 =根據(jù)給出的條件：主運(yùn)動(dòng)部分 Z=18 級(jí)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表，確定各級(jí)轉(zhuǎn)速為：（ 30， 60， 75， 95， 118， 150， 190，235， 300， 375， 475， 600， 750， 950， 1180， 1500R/. 動(dòng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 1 確定變數(shù)組數(shù)目和各變數(shù)組中傳動(dòng)副的數(shù)目 該機(jī)床的變數(shù)范圍較大，必須經(jīng)過較長(zhǎng)的傳動(dòng)鏈減速才能把電機(jī)的轉(zhuǎn)速降到主軸所需的轉(zhuǎn)速。級(jí)數(shù)為 Z 的傳動(dòng)系統(tǒng)由若干個(gè)傳動(dòng) 副 組成，各 個(gè)傳動(dòng)副，即 Z=1 2 3zz 。 傳動(dòng)副數(shù)由于結(jié)構(gòu)的限制，通常采用 P=2 或 3，即變速 Z 應(yīng)為 2 或 3 的因子： Z=2a 因此， 這里 18=3需三個(gè)變速組。 2 傳動(dòng)組傳動(dòng)順序的安排 18 級(jí)轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)組，可以排成： 3 3 選擇傳動(dòng) 組 安排方式時(shí)，要考慮到機(jī)床主軸變速率的 具體結(jié)構(gòu)，裝置和性能。I 軸如果安置制動(dòng)的電磁離和器時(shí)，為減少軸 向尺寸。第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副 數(shù) 不能多，以 2 為宜，有時(shí)甚至用一個(gè)定比傳動(dòng)副；主軸對(duì)加工精度，表面粗糙度的影響很大，因此主軸上齒輪少些為好，最后一個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)副選用 2 ，或一個(gè)定比傳動(dòng)副。 這里，根據(jù)前多后少的原則，選擇 18=3案 。 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的擴(kuò)大順序安排 對(duì)于 18=3傳動(dòng)，有 3！ =6 種可能安排，亦即有 6 種機(jī)構(gòu)副和對(duì) 應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)，傳動(dòng) 方案中，擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致，結(jié)構(gòu) 式 18=13動(dòng)中，擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致，稱為順序擴(kuò)大傳動(dòng)，而， 18=3據(jù)“前密后疏 ”的原則，選擇 18=13 4 驗(yàn)算變速組的變速范圍 齒輪的最小傳動(dòng)1/4，最大傳動(dòng)比2， 決定了一個(gè)傳動(dòng)組的最大變速范圍紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 因此，可按下表，確定傳動(dòng)方案： 根據(jù)傳動(dòng)比及指數(shù) x, x 的值 公比 極限值傳動(dòng)比指數(shù) x 值 : =1/4 6 x 值 : x =2 3 （ x+ x ） 值： =8 9 因此，可選擇 18=13 5 最后 擴(kuò)大傳動(dòng)組的選擇 正常連續(xù)順序擴(kuò)大傳動(dòng)（串聯(lián)式）的傳動(dòng)式為： Z=1z 1*2z 1z 3z 12 r= 1 2 3( 1)z z z 11= ( /2) 按 8r 原則，導(dǎo)出系統(tǒng)的最大收效 Z 和變速范圍為： 3 =18 R=50 Z=12 R=此，傳動(dòng)方案 18=3*3*2 符合上述條件，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下 圖 圖 結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 速圖擬定 運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定后，主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速就已知，切削耗能確定電機(jī)功率。在此基礎(chǔ)上，選擇 電機(jī)的型號(hào)，分配個(gè)變速組的最小傳動(dòng)比；擬定轉(zhuǎn)速圖，確定各中間軸的轉(zhuǎn)速。 1 主電機(jī)的選擇 中型機(jī)床上，一般都采用交流異步電動(dòng)機(jī) 為動(dòng)力源，可在下列中選用，在選擇電機(jī)型號(hào)時(shí)，應(yīng)注意： （ 1）電機(jī)的 N： 根據(jù)機(jī)床切削能力的要求確定電機(jī)功率，但電機(jī)產(chǎn)品的功率已標(biāo)準(zhǔn)化，因此，按要求應(yīng)選取相近的標(biāo)準(zhǔn)值。 （ 2）電機(jī)的轉(zhuǎn)速3000， 1500， 1000， 750， r/取決于電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù) P 0f/p=60p ( r/機(jī)床中最常用的是 1500 r/ 3000r/種，選用是要使電機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸 最高速度宜，以免采用過大 的升速 或過小的降速傳動(dòng) 。 根據(jù)以上要求，我們選擇功率為 速為 1500r/電機(jī)，查表，其型號(hào)為 主要性能如下表 電機(jī)型號(hào) 額定功率 荷載轉(zhuǎn)速 r/步轉(zhuǎn)速 r/132440 1500 2 分配最小傳動(dòng)比，擬定轉(zhuǎn)速圖 （ 1） 軸的轉(zhuǎn)速： 軸從電機(jī)得到運(yùn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速和主軸最小轉(zhuǎn)速應(yīng)相近，顯然，從動(dòng)件在高速 運(yùn)轉(zhuǎn)下功率工作時(shí)所受扭矩最小來考慮， 軸轉(zhuǎn)速不宜將電機(jī)轉(zhuǎn)速降得太低。弱軸上裝有離合器等零件時(shí)，高速下摩檫損耗，發(fā)熱都將成為突出矛盾，因此， 軸轉(zhuǎn)速也不宜也太高， 軸轉(zhuǎn)速一般取 7001000r/右較合適。 因此，使中間變速組降速緩慢。以減少結(jié)構(gòu)的徑向尺寸，在電機(jī)軸 I 到主傳動(dòng)系統(tǒng)前端軸 增加一對(duì) 26/54 的降速齒輪副，這樣，也有利于變型機(jī)床的設(shè)計(jì)，改變降速齒輪傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，就可以將主軸 18 級(jí)轉(zhuǎn)速一起提高或降低。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 （ 2）中間軸的轉(zhuǎn)速 對(duì)于中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的考慮原則是：妥善解決結(jié)構(gòu)尺寸大小和噪音，振動(dòng)等性 能要求之間的矛盾。 中間傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高時(shí)，中間傳動(dòng)軸和齒輪承受扭矩小，可以使軸徑和齒輪模數(shù)小些： d 4M , m 3M 從而可使 結(jié)構(gòu)緊湊。但這樣引起空載功率 1/ 610 (3.5 n n)中： C 系數(shù)，兩支承滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承 C=支承滾動(dòng)軸承 C=10； 所有中間軸軸徑的平均值 （ ； 主軸前后軸徑 的平均值 （ n 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速之和 ； n 主軸轉(zhuǎn)速（ r/； 011 0 l g ( ) 4 . 5 ( 1 t a n ) ( )m z q m z n 主 主中： () 所有中間傳動(dòng)齒輪的分度圓直徑的平均值 () 主軸上齒輪分度圓直徑的平均值 q 傳到主軸上所經(jīng)過的齒輪 對(duì)數(shù) 主軸齒輪螺旋角 1c,K 系數(shù)，根據(jù)機(jī)床類型及制造水平選取，我國(guó)中型車床，銑床1c=床 K=54，銑床 K=上述經(jīng)驗(yàn)公式可知，主軸 n 和中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速和 對(duì)機(jī)床噪音和發(fā)熱的關(guān)系，確定中間軸轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況做相應(yīng)的修正。 a，對(duì)高速輕載或精密機(jī)床，中間軸轉(zhuǎn)速宜取低些 b,控制齒輪圓周速度 v取 1D =90軸頸 52 平均軸頸 72 21 取 d=27（ 2） 主軸內(nèi)孔直徑 d 的確定 主軸內(nèi)孔主要用于通過棒料夾緊刀具或工件的控桿 ,冷卻管等 ,大型 ,重型機(jī)床的空心主軸還可以減輕重量 . 確定孔徑 d 的原則是在滿足對(duì)空心主軸孔徑的要求和最小壁厚要求以及不削弱主軸剛度的要求下盡量去大些 。 由材料力學(xué)知 ,軸剛度 K 與抗彎截面慣性矩 I 成正比 ,與直徑之間有下列關(guān)系 : 41 ( )KI D 空 空實(shí) 實(shí)由上式可知 ,當(dāng) / 0 時(shí) ,空心主軸的剛度 實(shí)相差甚小 ,即內(nèi)孔對(duì)主軸剛度降低的影響很小 , 當(dāng) / 時(shí) ,剛度降低約 25%為了不至于過分地削弱主軸剛度 ,一般應(yīng)使 / 另外 ,還應(yīng)考慮主軸的頸外壁厚是否足夠 . 推薦 : 銑床 ,d=拉桿直徑 +(5主參數(shù) , 取 d=22。 滿足要求 . （ 3） 主軸懸伸量 a 的確定 主軸懸伸量 a 是指主軸前端大炮前支承徑向反力作用中點(diǎn) (一般為前徑向支承中點(diǎn) )的距離 ,它主要取決于主軸端部結(jié)構(gòu)型式和尺寸 (大多都有軸端標(biāo)準(zhǔn) ),前支承的軸承配置和密封裝置等 . 有的還與機(jī)床其它結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān) ,如工作臺(tái)的行程等 . 因此主要由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定 。 參考同類機(jī)床和 ,取1/ 0.7,懸伸量 a=63 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 33 4, 主軸跨距 l 的確定 根據(jù) , 計(jì) 算 前 支 承 剛 度1 . 4 1 . 4 511 7 0 0 1 7 0 0 9 0 9 . 2 5 5 1 0 / N m m . 計(jì)算綜合變量 =3此處取彈性橫量 52 1 0E M P a . (鋼的 52 1 0E M P a ) 主軸的截面慣性距 4 4 4 4 6 4( ) ( 9 0 2 7 ) 3 . 1 9 3 1 66 4 6 4I D d m m 則 ： 56532 1 0 3 . 1 9 3 1 0 2 . 7 5 9 59 . 2 5 5 1 0 6 3 由主軸跨距計(jì)算線圖 ,得 :0 / 所以0 . 合理跨距范圍為 : ( 0 . 7 5 1 . 5 ) 2 2 6 . 8 4 5 3 . 6 0合 理 之 間， 為提高剛度 ,應(yīng)盡量縮短主軸外延伸長(zhǎng)度 a,選擇適當(dāng)?shù)目缇?l ,一般推薦 取 l/a=3跨距 l 小時(shí) ,軸承變形對(duì)軸端變形影響大 ,所以軸承剛度小時(shí) , l/a 取大值 ,軸承剛性差時(shí) ,則取小值 。這里 取 l=4a=4 63=252( 主軸的材料 ,熱處理及技術(shù)要求 . （ 1） 主軸的材料及熱處理 . 主要為提高強(qiáng)度和韌性 ,可選用 45 和 40行調(diào)質(zhì)處理 主要為得到很高的表面硬度 ,增加耐磨性 ,可選用 20若 他 要求也較高時(shí) 質(zhì)后表淬硬處理 . 精密機(jī)床主軸 ,要求精度保持性好 ,應(yīng)選用熱處理后殘余應(yīng)力小的材料 ,如405進(jìn)行調(diào)質(zhì)后局部淬硬處理 . 由于數(shù)控立式銑床主軸支承為滾動(dòng)軸承 ,輕 ,中載荷 ,低轉(zhuǎn)速 ,精度要求較 高 , 可選用 40軸頸部分表面淬硬 ( （ 2） 主軸的技術(shù)要求 : 主軸部件的密封 主軸部件密封裝置的作用是防止?jié)櫥瑒牟考鞒?,和防止冷卻液 ,濕氣 ,灰塵 ,切削液及雜質(zhì)侵入部件內(nèi) ,導(dǎo)致主軸 ,軸承和傳動(dòng)件等腐蝕及磨損過快 ,影響主軸部件的工作性能 . （ 1） 對(duì)主軸部件密封裝置的要求 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 34 適應(yīng)轉(zhuǎn)速要求 ,在一定的壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密 封性能 . 在密封部位引起的摩擦力盡量小 ,摩擦系數(shù)盡量穩(wěn)定 . 適應(yīng)工作環(huán)境的要求 ,密封性好 ,耐腐蝕性 ,磨損小 ,工作壽命長(zhǎng) 在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償 . 結(jié)構(gòu)盡可能緊湊 ,特別是主軸前支承處的密封裝置 ,軸向尺寸應(yīng)盡量小 ,以減小主軸前端部分懸伸量 ,提高主軸部件剛度 裝卸方便 . （ 2） 主軸部件密封裝置類型的確定 根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速 ,主軸軸承的潤(rùn)滑方式 ,工作溫度 ,工作狀況和軸端結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來選擇密封裝置的型式立式銑床的主軸是垂直安裝的 . 屬立式主軸 ,可選用曲路密封 (迷宮式密封 ),這裝置密封 ,墊圈和曲路 相結(jié)合的密封 . 墊圈甩開油液使其集中于端蓋中引回 ,曲路密封還可以防止外界雜質(zhì)侵入 . 制動(dòng)器設(shè)計(jì) 對(duì)制動(dòng)器的要求是 :制動(dòng)迅速 ,平穩(wěn) ,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,緊湊 ,維修調(diào)整方便等 電機(jī)制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng) 。 在數(shù)控銑床上，通常根據(jù)刀具與工藝要求需進(jìn)行主軸轉(zhuǎn)速的變換及制動(dòng)，這制動(dòng)裝置常用離合器來實(shí)現(xiàn)，而電磁離合器是應(yīng)用電磁效應(yīng)接通或切斷運(yùn)動(dòng)的元件。由于它便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，并有現(xiàn)成的系列產(chǎn)品可供選擇，因而它已成為自動(dòng)裝置中常用的元件。這里我們采用機(jī)械制動(dòng) ,采用電磁離合器制動(dòng)。 按照要求，根據(jù) 電磁離合器所能傳遞的靜扭矩號(hào)，從而確定其尺寸。 按扭矩選擇 一般應(yīng)使選用和設(shè)計(jì)的離合器的額定靜扭矩 額定靜扭矩： jM 9 5 5 0 式中：離合器的額定靜力矩（ K 安全系數(shù) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最大負(fù)載力矩 對(duì)于 需要在負(fù)載下啟動(dòng)和變速，或啟動(dòng)時(shí)間有特殊要求時(shí)，應(yīng)按動(dòng)扭矩設(shè)計(jì)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4 K=2 取 y=文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 35 則 定動(dòng)扭矩： dM )()( 020式中， 加速扭矩； 2 所有被離合器帶動(dòng)的零件折算到離合器軸上的當(dāng)量飛輪矩 2； 2222211222 )()()()()( 0)()( 222 ; 2 安裝軸 (轉(zhuǎn)速為 n)及軸上零件的非輪矩之和 ; 2212 )(,)( 分別為離合器帶動(dòng)的其他各軸 (轉(zhuǎn)速為 n ,1 上零件的飛輪矩之和 ; 中型車床取 1行用 0式多片式離合器一般為2%，油量小，精度高，水平安裝是取小值； 。，r、n mi n/被動(dòng)側(cè)的相對(duì)轉(zhuǎn)速離合器的主 通過計(jì)算，這里選用銑床專用離合器，型號(hào)為： 截面圖 設(shè)計(jì) 截面圖設(shè)計(jì)主要考慮以下四個(gè)方面的問題 : 1, 個(gè)軸的位置安排 :包括主軸 ,I 軸和中間各傳動(dòng)軸的合理安排和確定 ; 2, 箱體結(jié)構(gòu)和外形 :變整箱體結(jié)構(gòu) ,與床身的連接方式 ,外觀造型等 ; 3, 操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和選擇 ; 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 36 4, 潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和潤(rùn)滑元件的選擇 . 軸的空間布置 軸系布置一般程序是 :先確定主軸在變速箱體中的位置 ,再確定傳動(dòng)主軸的軸及與主軸軸齒輪有嚙合關(guān)系的軸 的位置 1 主軸和傳動(dòng)主軸的軸 立式銑床的主軸是垂直布置的 ,主軸可上下移動(dòng)，裝在套筒內(nèi)，傳動(dòng)主軸的軸與主軸之間用一對(duì) 1： 1 的齒輪出動(dòng)，該軸